具有有效载荷补偿的自动化车辆控制制造技术

一种用于自动化车辆的车辆控制系统(10)包括载荷传感器(18)和控制器(34)。载荷传感器(18)用于确定由主车辆(12)运输的有效载荷(16)的重量(14)。控制器(34)确定用于操作主车辆(12)的响应特性(40)，其中基于有效载荷(16)的重量(14)确定响应特性(40)。载荷传感器(18)可以用于测量主车辆(12)的底盘高度(20)，基于主车辆(12)的测试加速度(24)估计重量(14)，或基于装货清单(26)估计重量(14)，所述清单指示由主车辆(12)运输的包裹(30)的包裹重量(28)。

Automatic vehicle control with payload compensation

A vehicle control system (10) for an automated vehicle includes a load sensor (18) and a controller (34). The load sensor (18) is used to determine the weight (14) of the payload (16) transported by the main vehicle (12). The controller (34) determines the response characteristic (40) for operating the main vehicle (12), wherein the response characteristic (40) is determined based on the weight (14) of the payload (16). The load sensor (18) can be used to measure the chassis height (20) of the main vehicle (12), estimate the weight (14) based on the test acceleration (24) of the main vehicle (12), or estimate the weight (14) based on the loading list (26), and the list indicates the wrapping weight (28) of the package (30) transported by the main vehicle (12).

【技术实现步骤摘要】
具有有效载荷补偿的自动化车辆控制
本公开总体上涉及用于自动化车辆的车辆控制系统，并且更具体而言涉及确定用于操作主车辆的响应特性的系统，其中基于主车辆所运输的有效载荷的重量确定响应特性。
技术介绍
已知车辆所运输(例如，承载或牵引)的有效载荷的重量可以影响响应特性，例如车辆的加速度、转弯和制动特性。
技术实现思路
根据一个实施例，提供了一种用于自动化车辆的车辆控制系统。该系统包括载荷传感器和与载荷传感器通信的控制器。载荷传感器用于确定主车辆所运输的有效载荷的重量。控制器确定用于操作主车辆的响应特性，其中基于有效载荷的重量来确定响应特性。在阅读优选实施例的以下具体实施方式时，其它特征和优点将显得更加清楚，仅仅通过非限制性示例的方式并参考附图给出优选实施例。附图说明现在将参考附图，通过示例的方式描述本专利技术，在附图中：图1是根据一个实施例的车辆控制系统的示图；图2是根据一个实施例的装备有图1的系统的厢式货车的图示；以及图3是根据一个实施例的牵引拖车的汽车的图示，其中汽车装备有图1的系统。具体实施方式图1示出了车辆控制系统10的非限制性示例，下文中称为系统10。系统10通常被配置成用于例如主车辆12的自动化车辆中或由其使用。如本文所使用的，术语自动化车辆可以应用于主车辆12以自动化模式，即完全自主模式进行操作时的情况，其中主车辆12的人类操作员可能仅需要指定目的地即可操作主车辆12。然而，并不需要完全自动化。可以预计，当主车辆12以人工模式进行操作时，本文给出的教导是有用的，在人工模式中自动化的程度或水平可以仅用于调节自动化制动系统以补偿有效载荷16的重量14(图2和3)或调节针对前方车辆的距离限制，其中距离限制的违反触发了对人类操作员的听觉和/或视觉警告，警告人类操作员主车辆12在前方车辆后方跟得太近(即，跟车太近)。系统10包括用于确定或估计主车辆12内所运输和/或主车辆12所牵引的有效载荷16的重量14的载荷传感器18。一旦知道或估计了重量14，系统10就使用该信息(通过示例而非限制)来补偿或预测增大的制动距离、较慢的加速度、减小的转弯速度、降低的燃油经济性、增大的引擎工作温度、增大的轮胎磨损等。通过示例而非限制，载荷传感器18可以被配置成测量主车辆12的底盘高度20。通过另一个非限制性示例，载荷传感器18可以测量主车辆12的悬架挠度。替代地，载荷传感器18可以是短距离雷达单元或超声波换能器，其用于测量从载荷传感器18到道路22的垂直距离。不论使用什么方法，一旦已知底盘高度20，就可以使用该值基于底盘高度20来估计有效载荷16的重量14。通过另一个非限制性示例，载荷传感器18可以被配置成测量主车辆12的测试加速度24。亦即，可以基于已知条件期间的主车辆12的加速度而间接确定重量。测试加速度24可以是操作主车辆12的引擎到达已知油门位置或功率水平并随后测量加速度的结果。可以使用安装在主车辆上的加速度计来测量加速度，或者可以通过测量由例如速度计信号所指示的速度的变化率来确定加速度。可以想到，需要针对诸如气压计压力或海拔高度、环境温度、道路坡度(例如，上坡与下坡对比)、燃油质量等各种条件来补偿测试加速度的值。还可以想到，频繁地记录基线加速度测试，因此可以确定主车辆12的精确性能曲线。不论使用什么方法，一旦已知测试加速度24的值，就可以使用该值基于测试加速度24估计有效载荷16的重量14。通过另一个非限制性示例，载荷传感器18可以被配置成基于主车辆12正在运输的载货清单26来估计重量14，其中载货清单26指示由主车辆12运输的包裹30(图2)的包裹重量28。参考图2，可以在集中装载设施(未示出)处为厢式货车32装载很多包裹30，其中通常已知每个包裹的重量。可以人工向系统10中输入载货清单，或者系统10可以包括与装载设施处的计算机通信的收发器(未示出)，以在厢式货车32装载时接收载货清单。然后随着时间推移并且包裹30中的每一个被运送到其各个目的地，有效载荷16的重量14相应减少。通过另一个非限制性示例，载荷传感器18可以是位于厢式货车32的车架(未具体示出)和厢式货车32的放置包裹以进行运输的车体或车底(未具体示出)之间的重量传感器(未具体示出)的一个或多个实例。在厢式货车32为了校准目的而空置时，可能需要操作员向系统10进行输入。因此，可以基于来自一个或多个重量传感器的读数来确定有效载荷16的重量14。本领域的技术人员应当明了，系统10包括控制器34，其可以包括处理器36，例如微处理器或其它控制电路，例如模拟和/或数字控制电路，包括用于处理数据的专用集成电路(ASIC)。控制器34可以包括存储器(未具体示出)，包括非易失性存储器，例如电可擦可编程只读存储器(EEPROM)，以用于存储一个或多个例程、阈值和采集的数据。可以由处理器36执行一个或多个例程以执行用于基于控制器34从载荷传感器18和可选的其它传感器接收的信号来确定有效载荷16的重量14的步骤，如本文所述。控制器34可以包括车辆控制装置38，或者可以与主车辆12的车辆控制装置38通信，因而控制器34能够操作主车辆12的加速度器、制动器和/或转向装置中的一个或多个。控制器34操作主车辆12的加速度器、制动器和/或转向装置的方式是已知的。控制器34通常被配置成确定用于操作主车辆12的响应特性40，其中基于有效载荷16的重量14确定响应特性40。如本文所用，响应特性40可以替代地被称为主车辆12的动力学模型。通常，响应特性40指示在经受各种操作条件时主车辆12将要或预计如何做出响应。通过示例而非限制，响应特性42可以包括制动距离42，其中随着有效载荷16的重量14增大，制动距离42增大。亦即，随着重量14增大，相应地调节制动距离42的预期值。可以想到，可以针对各种条件进一步补偿制动距离42，所述各种条件例如主车辆12的速度、温度、道路坡度(上坡与下坡对比)、天气(潮湿与干燥道路对比)等。通过另一个非限制性示例，响应特性40可以包括转弯速度44，其可以被更精确地描述为最大安全转弯速度。转弯速度44通常随着有效载荷16的重量14增大而减小。也可以基于例如转弯或曲线的半径、天气条件、曲线的坡度倾斜角、针对曲线的推荐速度限制等补偿或调节转弯速度44。通过另一个非限制性示例，响应特性可以包括主车辆12的加速率46(即，加速度的预期值)，其是根据重量14被调节的。在主车辆12正在行驶于水平地面或行驶于上坡时，加速率46将随着重量14增大而减小。然而，如果道路是陡峭的下坡，则加速率46可能随着重量14增大而增大。在主车辆以完全自动化模式进行操作并且主车辆12要转入有车流的道路时，了解主车辆12的预期或计划的加速能力是有用的。亦即，控制器34可以被配置成避开或最小化道路上已经存在的车流的干扰，从而至少部分基于加速率46来确定是否进入道路的决策。因此，提供了一种用于自动化车辆的车辆控制系统(系统10)、用于系统10的控制器34以及操作系统10的方法。系统10改变或补偿重量14对主车辆12的动力学行为特性的影响。尽管已经根据本专利技术的优选实施例描述了本专利技术，但其并非旨在限制于此，而是仅限制于在后续权利要求中所阐述的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于自动化车辆的车辆控制系统(10)，所述系统(10)包括：载荷传感器(18)，其用于确定由主车辆(12)运输的有效载荷(16)的重量(14)；控制器(34)，其与所述载荷传感器(18)通信，所述控制器(34)确定用于操作所述主车辆(12)的响应特性(40)，其中，基于所述有效载荷(16)的所述重量(14)确定所述响应特性(40)。

【技术特征摘要】
2016.12.16 US 15/381,7971.一种用于自动化车辆的车辆控制系统(10)，所述系统(10)包括：载荷传感器(18)，其用于确定由主车辆(12)运输的有效载荷(16)的重量(14)；控制器(34)，其与所述载荷传感器(18)通信，所述控制器(34)确定用于操作所述主车辆(12)的响应特性(40)，其中，基于所述有效载荷(16)的所述重量(14)确定所述响应特性(40)。2.根据权利要求1所述的系统(10)，其中，所述载荷传感器(18)测量所述主车辆(12)的底盘高度(20)并基于所述底盘高度(20)来估计所述重量(14)。3.根据权利要求1所述的系统(10)，其中，所述载荷传感器(18)测量所述主车辆(...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·A·拜代吉，D·P·库尔卡尼，
申请(专利权)人：德尔福技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US